JP2988024B2 - Line image collation device - Google Patents
Line image collation deviceInfo
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- JP2988024B2 JP2988024B2 JP3180688A JP18068891A JP2988024B2 JP 2988024 B2 JP2988024 B2 JP 2988024B2 JP 3180688 A JP3180688 A JP 3180688A JP 18068891 A JP18068891 A JP 18068891A JP 2988024 B2 JP2988024 B2 JP 2988024B2
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は紙面などに描かれたシン
ボルや図形を走査して入力された線画像を認識する装置
に係わり、特に予め定められた図形のモデルと入力線画
像を照合する装置に係わる。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for recognizing an input line image by scanning a symbol or figure drawn on paper or the like, and more particularly to collating an input line image with a predetermined figure model. Related to the device.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の図形モデルと入力線画像とを照合
する方式として、文献「図面自動入力における図形要素
の分離手法」(情報処理学会第29回全国大会6M−
4)あるいは文献「論理型図面の図形要素分離と認識」
(電子通信学会技術報告書PRU86−22)に示され
るように、まずループや端点をもつ短線分といった特徴
的形状に基づいてシンボルを構成する図形部分を切り出
し、その後、切り出された図形部分の分岐点の数,端点
の数,線分の長さなどの特徴を計測し、予め登録された
モデルと分類木などの手法で比較判定する方式が知られ
ている。2. Description of the Related Art As a conventional method for collating a graphic model with an input line image, a document "Method of Separating Graphic Elements in Automatic Drawing Input" (29th Annual Convention of IPSJ 6M-
4) Or the document "Separation and recognition of graphic elements in logical drawings"
As shown in the Technical Report of the Institute of Electronics and Communication Engineers PRU86-22, first, a graphic portion constituting a symbol is cut out based on a characteristic shape such as a loop or a short line segment having an end point, and thereafter, a branch of the cut out graphic portion is performed. A method is known in which features such as the number of points, the number of end points, and the length of a line segment are measured, and a model registered in advance is compared with a classification tree or the like to make a decision.
【0003】また、特徴的な形状を用いないでシンボル
部分の候補を求めながら入力線画像を図形モデルと照合
する方法として、同一出願人による特願平3−7369
8号「線画像照合装置」が知られている。この方式は角
点や分岐点を節点,線を枝とするグラフの位相構造でま
ず図形を照合し、その中から枝のもつ形状が一致する図
形モデルを選択する方法である。As a method of comparing an input line image with a graphic model while finding a candidate for a symbol portion without using a characteristic shape, Japanese Patent Application No. Hei.
No. 8 “Line image collation device” is known. This method is a method in which figures are first collated with a topological structure of a graph in which corner points and branch points are nodes and lines are branches, and a figure model whose branch shape matches from among the figures is selected.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記した前者の方式で
は、分類判定すべきシンボルなどの図形の領域が第1の
段階で正確に切り出されることが前提となっており、シ
ンボル以外の図形要素が切り出された領域に含まれてい
ると、第2の段階で計測される特徴が変化し、正しい判
定結果が得られない問題点がある。また、線の位相的構
造が等しい図形を識別するために、切り出された領域に
含まれる線の長さや角度といった特徴が用いられている
が、図形が描かれるとき、あるいは画像入力装置で入力
されるときの図形の大きさや傾きの変動に過敏となり、
正しい判定が行えない問題点があった。The former method is based on the premise that a graphic region such as a symbol to be classified and determined is accurately cut out in the first stage. If it is included in the cut-out region, the feature measured in the second stage changes, and there is a problem that a correct determination result cannot be obtained. In addition, in order to identify a figure having the same topological structure of a line, features such as a length and an angle of a line included in the cut-out area are used. However, when a figure is drawn or input by an image input device. Changes in the size and inclination of the figure when
There was a problem that correct judgment could not be made.
【0005】一方、上記した後者の方式では、第1段階
としてグラフの位相構造のみで照合が行われるため、多
数の候補が現れ、第2段階の形状の照合に多くの計算量
を要する問題があった。また、本来1つの円弧や線分で
あるべき図形の部分が、モデル上の分岐点で複数の枝に
分割され、別個の形状として形状の検証が行われるた
め、形状の照合精度に問題があった。On the other hand, in the latter method, since the matching is performed only by the topological structure of the graph as the first step, a large number of candidates appear, and the matching of the shape in the second step requires a large amount of calculation. there were. In addition, a part of a figure, which should be a single arc or line segment, is divided into a plurality of branches at a branch point on the model, and the shape is verified as a separate shape. Was.
【0006】本発明の目的は、上記問題点を解決し、図
形要素の分離処理を必要とせず、シンボル以外の図形要
素が処理領域に含まれていても正しく図形の種類を判定
できると共に、高速で精度の高い線画像照合装置を提供
することにある。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems, to eliminate the need for separation processing of graphic elements, to correctly determine the type of graphic even if graphic elements other than symbols are included in the processing area, and to achieve high-speed processing. And to provide a highly accurate line image matching device.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】第1の発明は、入力され
た2次元線画像上の分岐点を画像ノードとして求めると
共に画像ノード間の形状を複数の線分または円弧に近似
した画像セグメントを求める線画像近似手段と、照合す
る図形の分岐点を表すモデルノードの接続関係から成る
モデルグラフとノードの対応照合の順序を示したモデル
経路を記憶するモデルグラフ記憶手段と、モデルノード
の間を接続する部分形状の列を表すモデルセグメントを
記憶するモデル形状記憶手段と、線画像近似手段が求め
た画像ノードとモデルグラフ記憶手段が記憶するモデル
ノードとの対応を分岐数と接続関係に基づいて照合して
可能なノード対応関係を出力する対応点照合手段と、複
数のモデルノード間の相対的位置関係に関する条件を記
憶する位置関係記憶手段と、対応点照合手段が求めたノ
ード対応関係のうち前記の相対的位置関係に矛盾しない
ノード対応関係のみを出力するノード位置関係照合手段
と、ノード位置関係照合手段が出力したノード対応関係
から画像セグメントとモデルセグメントとの対応付けを
行い、両者の形状が一致するセグメント対応関係を出力
する形状照合手段とを備えることを特徴とする線画像照
合装置である。According to a first aspect of the present invention, a branch point on an input two-dimensional line image is obtained as an image node, and an image segment whose shape between image nodes is approximated to a plurality of line segments or arcs is obtained. A line image approximation means to be obtained, a model graph storage means for storing a model path composed of a connection relation of model nodes representing branch points of a figure to be collated and a model path indicating a collation order of the nodes, and a model node. A model shape storage means for storing a model segment representing a series of connected partial shapes, and a correspondence between the image node obtained by the line image approximation means and the model node stored by the model graph storage means based on the number of branches and the connection relationship. Corresponding point matching means for outputting a possible node correspondence by matching, and a positional relation record for storing conditions relating to a relative positional relation between a plurality of model nodes Means, a node position relation matching means for outputting only a node correspondence that is not inconsistent with the relative position relation among the node relations determined by the corresponding point matching means, and a node correspondence output from the node position relation matching means. A line image matching apparatus comprising: a shape matching unit that associates an image segment with a model segment and outputs a segment correspondence in which both shapes match.
【0008】第2の発明は、相異なるモデルセグメント
にまたがった連結する部分形状の並びに関する条件をセ
グメント条件として記憶するセグメント条件記憶手段
と、形状照合手段が求めた画像セグメントとモデルセグ
メントとのセグメント対応関係のうち、セグメント条件
に矛盾しないセグメント対応関係のみを出力するセグメ
ント条件照合手段とを付加した第1の発明の線画像照合
装置である。According to a second aspect of the present invention, there is provided a segment condition storing means for storing, as a segment condition, a condition relating to an arrangement of connected partial shapes over different model segments, and a segment of an image segment and a model segment obtained by the shape collating means. A line image matching apparatus according to a first aspect of the present invention, further comprising a segment condition matching unit that outputs only a segment correspondence that does not contradict a segment condition among the correspondences.
【0009】[0009]
【実施例】第1の発明における実施例について図面を参
照して説明する。図1は本発明における線画像照合装置
の機能ブロック図であり、この線画像照合装置は、入力
された2次元線画像上の分岐点を画像ノードとして求め
ると共に画像ノード間の形状を複数の線分または円弧に
近似した画像セグメントを求める線画像近似手段1と、
線画像近似手段1が出力する画像ノードと画像セグメン
トを記憶する近似線画像記憶手段2と、照合する図形の
分岐点を表すモデルノードの接続関係から成るモデルグ
ラフとノードの対応照合の順序を示したモデル経路を記
憶するモデルグラフ記憶手段3と、近似線画像記憶手段
2の画像ノードとモデルグラフ記憶手段3のモデルノー
ドとの対応を分岐数と接続関係に基づいて照合してノー
ド対応リストを出力する対応点照合手段4と、複数のモ
デルノード間の相対的位置関係に関する条件を記憶する
位置関係記憶手段5と、対応点照合手段4が求めたノー
ド対応リストのうち相対的位置関係に矛盾するノード対
応リストを除去して矛盾しないノード対応リストのみを
出力するノード位置関係照合手段6と、モデルノードの
間を接続する部分形状の列を表すモデルセグメントを記
憶するモデル形状記憶手段7と、ノード位置関係照合手
段6が出力したノード対応リストから画像セグメントと
モデルセグメントとの対応付けを行い、両者の形状が一
致する対応付けをセグメント対応リストとして出力する
形状照合手段8と、線画像近似手段1〜形状照合手段8
を起動する制御部9とを備えている。An embodiment of the first invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a functional block diagram of a line image matching device according to the present invention. The line image matching device obtains a branch point on an input two-dimensional line image as an image node and changes the shape between image nodes into a plurality of lines. A line image approximation unit 1 for obtaining an image segment approximate to a minute or an arc;
It shows the order of the matching of the model node and the node, which is a connection between the model node representing the branch point of the figure to be compared, and the model node which represents the image node output by the line image approximating means 1 and the approximate line image storing means 2 storing the image segment. A model graph storage means 3 for storing the model paths obtained, and a correspondence between the image nodes of the approximate line image storage means 2 and the model nodes of the model graph storage means 3 based on the number of branches and the connection relation, and a node correspondence list is obtained. The corresponding point collating means 4 to be output, the positional relation storing means 5 for storing conditions relating to the relative positional relation between the plurality of model nodes, and the relative positional relation in the node correspondence list obtained by the corresponding point collating means 4 are inconsistent. Between the node position relation matching means 6 for removing the corresponding node correspondence list and outputting only the consistent node correspondence list, and the model node A model shape storage unit 7 for storing a model segment representing a shape column, and a correspondence between an image segment and a model segment from a node correspondence list output by the node positional relationship collation unit 6 so that the shapes of the image segment and the model segment match. Collating means 8 for outputting the image as a segment correspondence list, line image approximating means 1 to shape collating means 8
And a control unit 9 for starting the program.
【0010】制御部9は、処理開始に伴ってまず線画像
近似手段1を起動する。線画像近似手段1は入力された
線画像を分岐点または端点を画像ノードとして求めてそ
の位置座標と分岐数、および各画像ノードに連結する他
の画像ノードの識別子を出力する。また、画像ノード間
の線画像を複数の線分または円弧で近似した形状の種別
とその近似パラメータを画像セグメントとして出力す
る。尚、線画像近似手段1に用いる手法は、同一出願人
による特願平1−164954号「線画像近似方式」に
示される手法を用いて実現することができる。The control unit 9 activates the line image approximation unit 1 at the start of the processing. The line image approximation means 1 obtains a branch point or end point of the input line image as an image node, and outputs the position coordinates and the number of branches, and the identifiers of other image nodes connected to each image node. In addition, a type of a shape obtained by approximating a line image between image nodes with a plurality of line segments or arcs and its approximation parameters are output as image segments. The method used for the line image approximation means 1 can be realized by using the method described in Japanese Patent Application No. 1-164954 "Line Image Approximation Method" by the same applicant.
【0011】近似線画像記憶手段2は、線画像近似手段
1が出力した画像ノードと画像セグメントとを図2に示
した形式で記憶するメモリであり、図2(a)は画像ノ
ードの記憶形式を、図2(b)は画像セグメントの記憶
形式を示している。図2(a)において、画像ノード識
別子は個々の画像ノードに割り振られた固有の番号また
は記号、画像ノード座標は画像ノードの位置座標、画像
分岐数は画像ノードにおいて分岐する線の数、連結画像
セグメントリスト列はその画像ノードが連結する他の画
像ノード(以下連結画像ノードと呼ぶ)への画像セグメ
ントリストの列である。ここで画像セグメントリストと
は画像ノード識別子と連結画像セグメント識別子の列と
の対であり、連結画像セグメント識別子とはその画像ノ
ードへ至る経路に含まれる画像セグメント識別子であ
る。また、図2(b)において、画像セグメント識別子
は個々の画像セグメントに割り振られた固有の番号また
は記号、画像セグメント形状識別子は画像セグメントの
形状である線分または円弧を表す番号または記号、形状
パラメータは画像セグメントの形状を線分または円弧に
近似した数値パラメータである。尚、数値パラメータと
しては、形状が線分の場合は、始点x座標,始点y座
標,終点x座標,終点y座標の4つの組で表すことがで
き、形状が円弧の場合は、中心点のx座標,中心点のy
座標,半径,開始角,終了角の5つの組で表すことがで
きる。The approximate line image storage means 2 is a memory for storing the image nodes and the image segments output by the line image approximation means 1 in the format shown in FIG. 2, and FIG. 2A shows the storage format of the image nodes. FIG. 2B shows the storage format of the image segments. In FIG. 2A, the image node identifier is a unique number or symbol assigned to each image node, the image node coordinates are the position coordinates of the image node, the number of image branches is the number of lines branched in the image node, and the connected image. The segment list column is a column of an image segment list to another image node to which the image node is connected (hereinafter, referred to as a connected image node). Here, the image segment list is a pair of an image node identifier and a sequence of connected image segment identifiers, and the connected image segment identifier is an image segment identifier included in a route to the image node. In FIG. 2B, the image segment identifier is a unique number or symbol assigned to each image segment, the image segment shape identifier is a number or symbol representing a line or an arc, which is the shape of the image segment, and the shape parameter. Is a numerical parameter that approximates the shape of the image segment to a line segment or an arc. As a numerical parameter, when the shape is a line segment, it can be represented by four sets of a starting point x coordinate, a starting point y coordinate, an ending point x coordinate, and an ending point y coordinate. x coordinate, center point y
It can be represented by five sets of coordinates, radius, start angle, and end angle.
【0012】今、図3(a)に示したような右方向をx
座標,下方向をy座標とする線画像が入力された場合、
線画像近似手段1は図3(b)に示したような画像ノー
ドna 〜nd と画像セグメントt1 〜t12を出力し、近
似線画像記憶手段2はこれらをそれぞれ図4(a)およ
び図4(b)のように記憶する。例えば、図4(a)の
401は画像ノードnb についての情報であり、画像ノ
ードnb の位置座標が(190,160)、分岐数が4
であり、画像ノードnb が画像セグメントt1 を経て画
像ノードna へ、画像セグメントt2 を経て画像ノード
na へ、画像セグメントの列t4 ,t5 ,t6 を経て画
像ノードnc へ、画像セグメントの列t7 ,t8 ,t9
を経て画像ノードnd へ連結していることを示してる。
また、図4(b)の402は画像セグメントt1 につい
ての情報であり、形状が円弧、その中心点の位置座標が
(200,160)、半径が10、開始角0度、負の方
向に回転して終了角180度であることを示している。
同様に図4(b)の403は画像セグメントt3 の情報
であり、形状が線分、始点の位置座標が(210,16
0)、終点の位置座標が(290,160)であること
を示している。Now, the rightward direction as shown in FIG.
When a line image whose coordinates and downward direction are the y-coordinate is input,
Line images approximating means 1 outputs the image node n a ~n d and the image segment t 1 ~t 12 as shown in FIG. 3 (b), the approximate line image storage means 2 these respective views 4 (a) And as shown in FIG. 4B. For example, 401 of FIG. 4 (a) is information about the image the node n b, the position coordinates of the image node n b is (190,160), the number of branches 4
And the image node n b passes through the image segment t 1 to the image node n a , passes through the image segment t 2 to the image node n a , passes through the sequence of image segments t 4 , t 5 , t 6 and passes through the image node n c To the sequence of image segments t 7 , t 8 , t 9
It indicates that it is linked to the image node n d through.
Reference numeral 402 in FIG. 4B denotes information about the image segment t 1 , the shape is a circular arc, the position coordinate of the center point is (200, 160), the radius is 10, the start angle is 0 degree, and the direction is negative. The rotation angle is 180 degrees.
Similarly, information 403 in FIG. 4B is information on the image segment t 3 , the shape is a line segment, and the position coordinates of the start point are (210, 16).
0), indicating that the position coordinates of the end point are (290, 160).
【0013】モデルグラフ記憶手段3は、図5に示した
形式で示されるモデルグラフ情報の集合とモデル経路を
モデル図形の種類毎に記憶するメモリであり、図5にお
いて、モデルノード識別子はモデルノードに割り振られ
た固有の番号または記号、モデル分岐数はモデルノード
において分岐する線の数、連結モデルノード識別子列は
そのモデルノードが連結する他のモデルノードのモデル
ノード識別子の列である。モデル経路はモデルノードを
照合する際の照合順序を示した閉路を持たないグラフで
あり、照合を深さ優先探索とする場合には例えば以下の
形式をとることができる。 モデル経路:=(部分経路) 部分経路:=空|モデルノード識別子列 |部分経路(真部分経路)(真部分経路)[(真部分経
路)] 真部分経路:=モデルノード識別子列 |真部分経路(真部分経路)(真部分経路)[(真部分
経路)] モデルノード識別子列:=モデルノード識別子 |モデルノード識別子 モデルノード識別子列 ただし、[]は0回以上の繰り返しを表す。The model graph storage means 3 is a memory for storing a set of model graph information and a model path shown in the format shown in FIG. 5 for each type of model graphic. In FIG. , The number of model branches is the number of lines branched in the model node, and the connected model node identifier column is a column of model node identifiers of other model nodes to which the model node is connected. The model path is a graph having no cycle indicating the collation order when collating the model nodes. When the collation is a depth-first search, for example, the following format can be used. Model path: = (partial path) Partial path: = empty | model node identifier string | partial path (true partial path) (true partial path) [(true partial path)] true partial path: = model node identifier string | true part Path (true partial path) (true partial path) [(true partial path)] Model node identifier sequence: = model node identifier | model node identifier Model node identifier sequence where [] represents 0 or more repetitions.
【0014】図6(a)に示したモデル図形を照合する
場合を例にとると、そのモデルノードは図6(b)の
a,b,c,dのようになり、モデルグラフ記憶手段3
には図7(a)に示したモデルグラフ情報が予め記憶さ
れる。例えば図7(a)の701は図5のモデルグラフ
情報の具体例であり、モデルノードaは分岐数3で、モ
デルノードbへ2つの経路で、その他のモデルノード1
つに連結していることを示している。また、図6(b)
のモデル経路として例えば図6(c)または図6(d)
のような経路をとることができる。図6(c)の場合の
モデル経路は、 (ab(c)(d)) (1) であり、一方、図6(d)の場合のモデル経路は、 (abcd) (2) となる。In the case of collating the model figure shown in FIG. 6A as an example, the model nodes are as shown at a, b, c and d in FIG.
Stores the model graph information shown in FIG. 7A in advance. For example, reference numeral 701 in FIG. 7A is a specific example of the model graph information in FIG. 5. The model node a has three branches, has two paths to the model node b, and has the other model nodes 1.
It is connected to one. FIG. 6 (b)
FIG. 6C or FIG. 6D
Can be taken. The model path in the case of FIG. 6C is (ab (c) (d)) (1), while the model path in the case of FIG. 6D is (abcd) (2).
【0015】線画像近似手段1が近似結果を近似線画像
記憶手段2に書き込むと、制御部9は次に対応点照合手
段4を起動する。対応点照合手段4は近似線画像記憶手
段2の画像ノードとモデルグラフ記憶手段3のモデルノ
ードとの対応を図8,図9に示す手順point−ma
tchingによって照合する。手順point−ma
tchingはmodel,previous,use
dの3つの入力をとり、modelは照合すべきモデル
経路、previousは探索中の直前の画像ノード、
usedは既に対応候補が存在する画像ノードを示して
いる。対応点照合手段4は、例えば図6(a)のモデル
経路として上記の式(1)を採用した場合は、 point−matching((ab(c)
(d)),nil,nil) ただし、nilは空を表す記号 を行うことによって照合を行う。尚、図8の処理801
において複数の経路を持つか否かは、モデル経路の表現
形式に上記式(1)や式(2)の形式をとった場合、モ
デル経路modelの先頭要素が要素列であるか否かに
よって判定できる。即ち、モデル経路(a(bc)(d
e))は複数の経路を持たないが、モデル経路((b
c)(de))は複数の経路を持つことを表している。
図8の処理802において画像ノードprevious
から到達可能な画像ノードは、近似線画像記憶手段2か
らpreviousと同一の画像ノード識別子を持つ画
像ノードの連結画像セグメントリスト(nx ,tx1,t
x2,・・・)を読み出し、その画像ノード識別子nx を
選択することによって求められる。また、記号∪は要素
の集合和を、関数cdr(x)はデータ列xの先頭を除
いた残りの成分をとる関数を、関数mapcons
(x,y)は集合yの各要素の先頭にxを付加したもの
の集合、即ち、 mapcons(a,{(bc)(d)(ef)})= {(abc)(ad)(aef)} を表している。また、処理803の演算子x*yは、2
つの集合xの任意の要素xi と集合yの任意の要素yj
を連結したリスト(例えばxi =(ab),yj =(c
d)ならば(abcd))のうち、各要素に共通の画像
ノード識別子を含まないリストの集合を表す。例えば、 x={((a,na )(b,nb )),((a,na )(b,nc ))} y={((c,nc )(d,nd )),((c,nd )(d,nb ))} のとき、要素を連結した4つのリスト ((a,na )(b,nb )(c,nc )(d,nd )) ((a,na )(b,nb )(c,nd )(d,nb )) ((a,na )(b,nc )(c,nc )(d,nd )) ((a,na )(b,nc )(c,nd )(d,nb )) のうち、リスト内の要素に共通の画像ノード識別子を含
まない2つのリスト ((a,na )(b,nb )(c,nc )(d,nd )) ((a,na )(b,nc )(c,nd )(d,nb )) を要素とする集合{((a,na )(b,nb )(c,
nc )(d,nd )),((a,na )(b,nc )
(c,nd )(d,nb ))}を得る演算子である。When the line image approximation unit 1 writes the approximation result in the approximate line image storage unit 2, the control unit 9 activates the corresponding point collation unit 4 next. The corresponding point matching means 4 determines the correspondence between the image nodes of the approximate line image storage means 2 and the model nodes of the model graph storage means 3 by the procedure point-ma shown in FIGS.
Match by tching. Procedure point-ma
tching is model, previous, use
d takes three inputs, model is the model path to be matched, previous is the previous image node under search,
used indicates an image node for which a correspondence candidate already exists. For example, when the above equation (1) is adopted as the model path in FIG. 6A, the corresponding point matching unit 4 performs the point-matching ((ab (c)
(D)), nil, nil) where nil is collated by using the symbol representing the sky. The processing 801 in FIG.
Is determined based on whether or not the first element of the model path model is an element sequence when the expression form of the model path takes the form of the above equation (1) or (2). it can. That is, the model path (a (bc) (d
e)) does not have a plurality of routes, but the model route ((b
c) (de)) indicates that a plurality of routes are provided.
In processing 802 of FIG. 8, the image node previous is displayed.
From the approximate line image storage means 2 are linked image segment lists (n x , t x1 , t x) of image nodes having the same image node identifier as previous.
x2, · · ·) reads, is determined by selecting the image node identifier n x. The symbol ∪ represents a set sum of elements, the function cdr (x) represents a function that takes the remaining components of the data sequence x excluding the head, and the function mapcons
(X, y) is a set of elements obtained by adding x to the head of each element of the set y, that is, mapcons (a, {(bc) (d) (ef)}) = {(abc) (ad) (aef) Represents}. Further, the operator x * y of the process 803 is 2
Any element x i of two sets x and any element y j of set y
(For example, x i = (ab), y j = (c
In the case of d), (abcd)) represents a set of lists not including an image node identifier common to each element. For example, x = {((a, n a) (b, n b)), ((a, n a) (b, n c))} y = {((c, n c) (d, n d )), ((c, n d) (d, when n b))}, 4 single linked list elements ((a, n a) ( b, n b) (c, n c) (d, n d)) ((a, n a) (b, n b) (c, n d) (d, n b)) ((a, n a) (b, n c) (c, n c) ( d, n d )) ((a, n a ) (b, n c ) (c, n d ) (d, n b )), two of which do not include an image node identifier common to the elements in the list list ((a, n a) ( b, n b) (c, n c) (d, n d)) ((a, n a) (b, n c) (c, n d) (d, n b)) the set of the elements {((a, n a) (b, n b) (c,
n c) (d, n d )), ((a, n a) (b, n c)
(C, n d ) (d, n b ))}.
【0016】対応点照合手段4は、図7(a)のモデル
グラフ情報と図4(a)の画像ノードとを上記(1)式
のモデル経路に従って図8の方式で照合すると、モデル
ノード識別子と画像ノード識別子の対の列であるノード
対応リストが2つから成る集合、 {((a,na )(b,nb )(c,nc )(d,nd )) ((a,na )(b,nb )(c,nd )(d,nc ))} (3) を出力する。The corresponding point matching means 4 matches the model graph information of FIG. 7A with the image nodes of FIG. 4A according to the model path of the above equation (1) by the method of FIG. node corresponding list consists of two sets is a sequence of pairs of image nodes identifier, {((a, n a ) (b, n b) (c, n c) (d, n d)) ((a , N a ) (b, n b ) (c, n d ) (d, n c ))} (3).
【0017】制御部9は、対応点照合手段4が空値ni
lを出力した場合は照合するモデル図形を変えて再び対
応点照合手段4を起動し、一方、対応点照合手段4が非
nilの値を出力した、即ち何らかのノードの対応を検
出したときは続いてノード位置関係照合手段6を起動す
る。The control unit 9 determines that the corresponding point collating means 4 has a null value ni.
When 1 is output, the corresponding model matching means 4 is changed and the corresponding point matching means 4 is activated again. On the other hand, when the corresponding point matching means 4 outputs a non-nil value, that is, when the correspondence of any node is detected, To activate the node positional relation collation means 6.
【0018】位置関係記憶手段5は、図10に示した形
式で示されるモデルノード位置条件情報の集合をモデル
図形の種類毎に記憶するメモリであり、図10におい
て、条件ノード識別子はモデルノードに割り振られた固
有の番号または記号、ノード配置条件列は条件ノード識
別子で示されたモデルノードと他のモデルノードとの位
置関係を表すノード配置条件の列であり、ノード配置条
件は、位置関係を有する他のモデルノードのモデルノー
ド識別子と、満たすべき位置関係を表す位置述語の組で
ある。尚、ノード配置条件の列はそれぞれのノード配置
条件を同時に満たすことを意味する。図6(a)に示し
たモデル図形を照合する場合を例にとると、そのモデル
ノード位置条件情報は図11のようになり、モデルノー
ドcはモデルノードbと位置述語leftの位置関係に
あり、且つモデルノードdと位置述語upperの関係
にあることを示している。The positional relationship storage means 5 is a memory for storing a set of model node position condition information shown in the format shown in FIG. 10 for each model graphic type. In FIG. The assigned unique number or symbol and the node arrangement condition column are a column of node arrangement conditions representing the positional relationship between the model node indicated by the condition node identifier and another model node. It is a set of a model node identifier of another model node and a position predicate representing a positional relationship to be satisfied. Note that the column of node arrangement conditions means that each node arrangement condition is satisfied at the same time. Taking the case of collating the model figure shown in FIG. 6A as an example, the model node position condition information is as shown in FIG. 11, and the model node c has a positional relationship between the model node b and the position predicate left. , And the relationship between the model node d and the position predicate upper.
【0019】ノード位置関係照合手段6は制御部9によ
り起動されると、対応点照合手段4が出力するノード対
応リスト集合で定まった画像ノードの位置関係を図1
2,図13に示した手順position−match
ingによって検証し、正しいノード対応リストのみを
出力する。手順position−matchingは
1つのノード対応リストについての照合であるので、対
応点照合手段4が複数のノード対応リストを出力した場
合には、ノード位置関係照合手段6はそれぞれについて
手順position−matchingを行い、非n
ilの値が得られたノード対応リストを採用する。ここ
で全てのノード対応リストについて得られた結果がni
lであった場合には制御部9へ不一致信号を送出する。
制御部9は不一致信号を受け取ると、照合するモデル図
形の種別を変更して再び対応点照合手段4を起動する。When the node position relation matching means 6 is started by the control unit 9, the position relation of the image nodes determined by the node correspondence list set output by the corresponding point matching means 4 is shown in FIG.
2, the procedure position-match shown in FIG.
Verify by ing and output only the correct node correspondence list. Since the procedure position-matching is a collation for one node correspondence list, when the corresponding point collation means 4 outputs a plurality of node correspondence lists, the node positional relationship collation means 6 performs the procedure position-matching for each. , Non-n
The node correspondence list from which the value of il is obtained is adopted. Here, the result obtained for all node correspondence lists is ni
If it is 1, a mismatch signal is sent to the control unit 9.
When receiving the non-coincidence signal, the control unit 9 changes the type of the model graphic to be collated and activates the corresponding point collation means 4 again.
【0020】図3(a)の入力画像に対して対応点照合
手段4から上記の式(3)で示されるノード対応リスト
の集合が入力されると、ノード位置関係照合手段6はま
ず第1のノード対応リスト((a,na )(b,nb )
(c,nc )(d,nd ))について手続きposit
ion−matchingを行う。図12,図13の処
理1101によって図11のモデルノード位置条件情報
1001が位置関係記憶手段5から読み出され、処理1
102で条件ノード識別子cに対応する画像ノード識別
子nc が求められる。続いて処理1103で最初のノー
ド配置条件(left b)について検証される。即ち
処理1104でモデルノード識別子bに対応した画像ノ
ード識別子nb が定まり、処理1105で画像ノードn
c とnb の位置座標(120,150)と(190,1
60)が近似線画像記憶手段2から読み出され、処理1
106で位置述語leftが満たされているか否かが調
べられる。位置述語leftは調べる画像ノードの位置
座標が基準となる画像ノードの左側にあることを示す述
語であり、例えば、条件“P1 left P2 ”はそれ
ぞれのx座標をP1x,P2xとするとき“P1x<P2x”で
実現される。従って、120<190であることから最
初のノード配置条件(left b)は満たされる。続
いて処理1103が繰り返され、第2のノード配置条件
(upperd)について検証される。即ち処理110
4でモデルノード識別子dに対応した画像ノード識別子
nd が定まり、処理1105で画像ノードnc とnd の
位置座標(120,150)と(120,170)が近
似線画像記憶手段2から読み出され、処理1106で位
置述語upperが満たされているか否かが調べられ
る。位置述語upperは調べる画像ノードの位置座標
が基準となる画像ノードの上側にあることを示す述語で
あり、例えば、条件“P1 upper P2 ”はそれぞ
れのy座標をP1y,P2yとするとき“P1y<P2y”で実
現される。従って、150<170であることから第2
のノード配置条件(upper d)は満たされる。以
上の処理で全てのモデルノード位置条件情報を満たした
ので手続きposition−matchingは入力
されたノード対応リスト((a,na )(b,nb )
(c,nc)(d,nd ))を出力する。When a set of node correspondence lists represented by the above equation (3) is input from the corresponding point matching means 4 to the input image of FIG. node correspondence list ((a, n a) ( b, n b)
The procedure postit for (c, n c ) (d, n d ))
Perform ion-matching. The model node position condition information 1001 of FIG. 11 is read from the positional relationship storage unit 5 by the process 1101 of FIGS.
At 102, an image node identifier nc corresponding to the condition node identifier c is determined. Subsequently, in step 1103, the first node arrangement condition (left b) is verified. That is, the image node identifier n b corresponding to the model node identifier b is determined in the processing 1104, and the image node n
The position coordinates (120, 150) and (190, 1) of c and n b
60) is read from the approximate line image storage means 2 and processing 1
At 106, it is checked whether the position predicate left is satisfied. The position predicate left is a predicate indicating that the position coordinates of the image node to be examined are on the left side of the reference image node. For example, the condition “P 1 left P 2 ” assumes that the respective x coordinates are P 1x and P 2x . At this time, it is realized by “P 1x <P 2x ”. Accordingly, since 120 <190, the first node arrangement condition (left b) is satisfied. Subsequently, the process 1103 is repeated, and the second node arrangement condition (upperd) is verified. That is, processing 110
4 image node identifier n d is Sadamari corresponding to the model node identifier d, the position coordinates of the image node n c and n d in the processing 1105 and (120, 150) (120, 170) to read from the approximate line image storage means 2 In step 1106, it is checked whether the position predicate upper is satisfied. The position predicate upper is a predicate indicating that the position coordinates of the image node to be examined are above the reference image node. For example, the condition “P 1 upper P 2 ” assumes that the respective y coordinates are P 1y and P 2y . At this time, it is realized by “P 1y <P 2y ”. Therefore, since 150 <170, the second
Is satisfied (upper d). Since satisfying all model node position condition information in the above processing procedure position-matching input node correspondence list ((a, n a) ( b, n b)
(C, n c) (d , n d)) and outputs the.
【0021】続いてノード位置関係照合手段6は第2の
ノード対応リスト((a,na )(b,nb )(c,n
d )(d,nc ))について手続きposition−
matchingを行う。図12,図13の処理110
1によって図11のモデルノード位置条件情報1001
が位置関係記憶手段5から読み出され、処理1102で
条件ノード識別子cに対応する画像ノード識別子nd が
求められる。続いて処理1103で最初のノード配置条
件(left b)について検証される。即ち処理11
04でモデルノード識別子bに対応した画像ノード識別
子nb が定まり、処理1105で画像ノードnd とnb
の位置座標(120,170)と(190,160)が
近似線画像記憶手段2から読み出され、処理1106で
位置述語leftが満たされているか否かが調べられ
る。上記と同様にして120<190であることから最
初のノード配置条件(left b)は満たされる。続
いて再び処理1103で第2のノード配置条件(upp
er d)について検証される。即ち処理1104でモ
デルノード識別子dに対応した画像ノード識別子nc が
定まり、処理1105で画像ノードnd とnc の位置座
標(120,170)と(120,150)が近似線画
像記憶手段2から読み出され、処理1106で位置述語
upperが満たされているか否かが調べられる。ここ
で170<150ではなく、第2のノード配置条件(u
pper d)は満たされないので、手続きposit
ion−matchingは値nilを出力する。[0021] Then node positional relationship verification unit 6 and the second node correspondence list ((a, n a) ( b, n b) (c, n
d ) (d, n c )) procedure position-
Perform matching. Processing 110 in FIGS. 12 and 13
1, the model node position condition information 1001 in FIG.
There is read from the positional relationship storing unit 5, the image node identifier n d corresponding to the conditional node identifier c at processing 1102 is required. Subsequently, in step 1103, the first node arrangement condition (left b) is verified. That is, processing 11
04 Model node identifier b Sadamari image node identifier n b corresponding to the image node n d and n b in the processing 1105
The position coordinates (120, 170) and (190, 160) are read out from the approximate line image storage means 2 and it is checked in processing 1106 whether or not the position predicate left is satisfied. Since 120 <190 in the same manner as described above, the first node arrangement condition (left b) is satisfied. Subsequently, again in processing 1103, the second node arrangement condition (upp
er d) is verified. That process 1104 model node identifier d Sadamari image node identifier n c corresponding to, the processed image node n d and n c position coordinates (120, 170) at 1105 (120, 150) is approximate line image storage means 2 , And it is checked in step 1106 whether the position predicate upper is satisfied. Here, not 170 <150 but the second node arrangement condition (u
Since procedure dper is not satisfied, the procedure postit
ion-matching outputs the value nil.
【0022】上記した処理によりノード位置関係照合手
段6は、満たされなかったノード対応リストを削除し、
一つのノード対応リストからなる集合、 {((a,na )(b,nb )(c,nc )(d,nd ))} (4) を出力する。By the above-described processing, the node positional relation collation means 6 deletes the unsatisfied node correspondence list,
Set consisting of one node corresponding list, it outputs the {((a, n a) (b, n b) (c, n c) (d, n d))} (4).
【0023】制御部9は、ノード位置関係照合手段6が
値nilを出力した場合は照合するモデル図形を変えて
再び対応点照合手段4を起動し、一方、ノード位置関係
照合手段6が非nilの値を出力した、即ち何らかのノ
ードの対応を検出したときは続いて形状照合手段8を起
動する。上記した例ではnilでない値が出力されたの
で、形状照合手段8が起動される。When the node positional relation collating means 6 outputs the value nil, the control unit 9 changes the model figure to be collated and activates the corresponding point collating means 4 again. Is output, that is, when the correspondence of some node is detected, the shape collating means 8 is subsequently activated. In the above example, since a value that is not nil is output, the shape matching means 8 is activated.
【0024】モデル形状記憶手段7は、図14に示した
形式で示されるモデルセグメント情報の集合をモデル図
形の種類毎に記憶するメモリであり、図14において、
モデルセグメント識別子はモデルセグメントに割り振ら
れた固有の番号または記号、始点モデルノード識別子は
モデルセグメントの始点となるモデルノードの識別子、
終点モデルノード識別子はモデルセグメントの終点とな
るモデルノードの識別子、モデルセグメント形状識別子
列はそのセグメントを構成する部分形状の形状を表す番
号または記号の列である。図6(a)に示したモデル図
形を照合する場合を例にとると、そのモデルセグメント
は図6(b)のs1 ,s2 ,s3 ,s4 ,s5 のように
なり、モデルセグメント記憶手段5には図7(b)に示
したモデルセグメント情報が予め記憶される。例えば図
7(b)の702は図14のモデルセグメント情報の具
体例であり、モデルセグメントs3 は、始点をモデルノ
ードb、終点をモデルノードcとし、その部分形状とし
て円弧,線分,線分の3つの部分形状を有することを示
している。The model shape storage means 7 is a memory for storing a set of model segment information shown in the format shown in FIG. 14 for each type of model figure.
The model segment identifier is a unique number or symbol assigned to the model segment, the starting model node identifier is the identifier of the model node that is the starting point of the model segment,
The end point model node identifier is an identifier of a model node serving as an end point of a model segment, and the model segment shape identifier sequence is a sequence of numbers or symbols representing shapes of partial shapes constituting the segment. Taking the case of collating the model figures shown in FIG. 6A as an example, the model segments are s 1 , s 2 , s 3 , s 4 , and s 5 in FIG. The segment storage means 5 stores the model segment information shown in FIG. 7B in advance. For example, reference numeral 702 in FIG. 7B is a specific example of the model segment information in FIG. 14, and the model segment s 3 is a model node b at the start point, a model node c at the end point, and arcs, line segments, and lines as partial shapes thereof. It has three partial shapes.
【0025】形状照合手段8は制御部9により起動され
ると、ノード位置関係照合手段6が出力するノード対応
リスト集合に基づいた画像セグメントとモデルセグメン
トの対応付けと両者の形状の比較を、図15および図1
6に示した手順figure−matchingによっ
て行う。手順figure−matchingは結果と
してモデルセグメント識別子と画像セグメント識別子列
の対のリストであるセグメント対応リストを出力する。
手順figure−matchingは1つのノード対
応リストについての照合であるので、ノード位置関係照
合手段6が複数のノード対応リストを出力した場合に
は、形状照合手段8はそれぞれについて手順figur
e−matchingを行い、非nilの値が得られた
ノード対応リストを採用し、結果がnilであったノー
ド対応リストを除去する。また、複数のノード対応リス
トについてセグメント対応リストが得られたときはそれ
らの集合を出力する。ここで全てのノード対応リストに
ついて得られた結果がnilであった場合には制御部9
へ不一致信号を送出する。制御部9は不一致信号を受け
取ると、照合するモデル図形の種別を変更して再び対応
点照合手段4を起動する。When the shape collating means 8 is activated by the control unit 9, it associates the image segment with the model segment based on the node correspondence list set output by the node positional relationship collating means 6 and compares the shapes of the two. 15 and FIG.
This is performed according to the procedure shown in FIG. The procedure figure-matching outputs as a result a segment correspondence list which is a list of pairs of a model segment identifier and an image segment identifier sequence.
Since the procedure figure-matching is a collation for one node correspondence list, when the node positional relation collation means 6 outputs a plurality of node correspondence lists, the shape collation means 8 performs the procedure figur for each of them.
The e-matching is performed, a node correspondence list in which a non-nil value is obtained is adopted, and the node correspondence list in which the result is nil is removed. When a segment correspondence list is obtained for a plurality of node correspondence lists, a set of these is output. If the result obtained for all the node correspondence lists is nil, the control unit 9
To send a mismatch signal. When receiving the non-coincidence signal, the control unit 9 changes the type of the model graphic to be collated and activates the corresponding point collation means 4 again.
【0026】ここで、図15の処理1301を詳しく説
明すると、例えばns =nb ,ne =nc の場合、nb
からnc へ至る連結画像セグメントリスト群は図4
(a)より{(nc ,t4 ,t5 ,t6 )}であり、連
結画像セグメント識別子列tn の集合は{(t4 ,
t5 ,t6 )}、即ちti n=(t4,t5 ,t6 )が得
られ、図16の処理1302では、fi n=(arc,l
ine,line)が得られる。また、図16の処理1
303におけるモデルセグメントの形状識別子の列fm
と画像セグメントの形状識別子の列fi nの比較では、対
応する位置にある形状識別子が全て一致したときに両者
の形状が一致するとみなされる。また、関数appen
d(x,y)はデータ列xの最後に要素yを付加する演
算を表している。[0026] Here, described in detail the processing 1301 in FIG. 15, for example n s = n b, the case of n e = n c, n b
Connected image segment list group leading to n c of FIG. 4
A (a) from {(n c, t 4, t 5, t 6)}, the set of connected image segment identifier sequence t n {(t 4,
t 5, t 6)}, ie t i n = (t 4, t 5, t 6) is obtained, the process 1302 in FIG. 16, f i n = (arc , l
ine, line). Also, processing 1 in FIG.
A sequence f m of the shape identifier of the model segment in 303
And a comparison column f i n the form identifiers of the image segments, are considered both shapes match when the shape identifier in corresponding positions match all. Also, the function appen
d (x, y) represents an operation for adding an element y to the end of the data string x.
【0027】上記式(4)のノード対応リストをもとに
図7(b)のモデルセグメントと図4(b)の画像セグ
メントの対応付けを図15,図16の手順で行うと、形
状照合手段8はその結果として、セグメント対応リスト
が一つのセグメント対応リスト集合、 {((s1,(t1 ))(s2,(t2 ))(s3,(t4,t5,t6 )) (s4,(t7,t8,t9 ))(s5,(t10)))} (5) を出力する。By associating the model segment of FIG. 7B with the image segment of FIG. 4B based on the node correspondence list of the above equation (4) according to the procedures of FIGS. as means 8 as a result, the segment corresponding list a segment corresponding list group, {((s 1, ( t 1)) (s 2, (t 2)) (s 3, (t 4, t 5, t 6)) (s 4, ( t 7, t 8, t 9)) (s 5, and outputs a (t 10)))} ( 5).
【0028】制御部9は形状照合手段8が非nilの値
を出力したので処理を終了する。これにより、図3
(a)の入力線画像と図6(a)のモデル図形とが照合
することが検出され、そのノードの対応関係である式
(4)のノード対応リストの集合と、セグメントの対応
関係である式(5)のセグメント対応リストの集合が求
められる。The control section 9 terminates the processing because the shape collating means 8 outputs a non-nil value. As a result, FIG.
It is detected that the input line image of (a) matches the model figure of FIG. 6A, and the set of the node correspondence list of the equation (4), which is the correspondence of the node, is the correspondence of the segment. A set of the segment correspondence list of Expression (5) is obtained.
【0029】次に第2の発明の装置における実施例につ
いて図面を参照して説明する。図17は第2の発明の線
画像照合装置の機能ブロック図であり、1〜9は図1の
第1の発明の装置と同様の手段であり、さらに、相異な
るモデルセグメントにまたがった連結する部分形状の並
びに関する条件をセグメント条件として記憶するセグメ
ント条件記憶手段10と、形状照合手段10が求めた画
像セグメントとモデルセグメントとのセグメント対応リ
ストのうち、セグメント条件に矛盾するセグメント対応
リストを除去して矛盾しないセグメント対応リストのみ
を出力するセグメント条件照合手段11とを備えてい
る。Next, an embodiment of the apparatus according to the second invention will be described with reference to the drawings. FIG. 17 is a functional block diagram of the line image collating apparatus of the second invention, wherein 1 to 9 are the same means as those of the apparatus of the first invention of FIG. 1, and are connected over different model segments. A segment condition storage unit 10 for storing conditions relating to the arrangement of partial shapes as segment conditions, and a segment correspondence list inconsistent with the segment condition is removed from a segment correspondence list of an image segment and a model segment obtained by the shape matching unit 10. And a segment condition matching means 11 for outputting only a segment correspondence list which is not inconsistent.
【0030】セグメント条件記憶手段10は、図18に
示す形式のセグメント条件を照合すべきモデル図形の種
類毎に記憶するメモリであり、図18において、部分モ
デルセグメント識別子列は部分モデルセグメント識別子
の列であり、部分モデルセグメント識別子は、モデルセ
グメント識別子とモデルセグメント内での位置を示す位
置番号の対で表現される。一方、条件形状識別子は部分
モデルセグメント識別子列で指定された順番に部分モデ
ルセグメントを連結したとき形成するべき形状の識別子
である。図6(a)のモデル図形の場合、モデルセグメ
ントs3 に含まれる円弧とモデルセグメントs4 に含ま
れる円弧を連結すると半円になることが条件となるの
で、図19に示したセグメント条件1601を与えるこ
とができる。また、同様に図6(a)の縦線分は一直線
であることが条件となるので、モデルセグメントs3 内
の縦線分とモデルセグメントs5 とモデルセグメントs
4 内の縦線分に関して図19に示したセグメント条件1
602を与えることができる。例えば、セグメント条件
1602の部分モデルセグメント識別子列(s3 ・3,
s5 ・1,s4 ・3)は3つの隣接する部分モデルセグ
メントを連結することを意味し、部分モデルセグメント
s3 ・3は、モデルセグメント識別子s3 と位置番号3
の対であり、図7(b)のモデルセグメントs3 のモデ
ルセグメント形状識別子列(arc,line,lin
e)の3番目の形状lineを意味している。The segment condition storage means 10 is a memory for storing segment conditions of the format shown in FIG. 18 for each type of model graphic to be collated. In FIG. 18, a partial model segment identifier column is a partial model segment identifier column. The partial model segment identifier is represented by a pair of a model segment identifier and a position number indicating a position in the model segment. On the other hand, the condition shape identifier is an identifier of a shape to be formed when the partial model segments are connected in the order specified by the partial model segment identifier string. For the model graphic of FIG. 6 (a), since it becomes semicircular when connecting the arc included in the arcs and the model segment s 4 in the model segment s 3 it is a condition, the segment condition shown in FIG. 19 1601 Can be given. Similarly, since the vertical line in FIG. 6 (a) is the condition to be straight, vertical line segments in the model segment s 3 and model segment s 5 and the model segment s
Segment condition 1 shown in FIG. 19 for the vertical line in 4
602 can be provided. For example, the partial model segment identifier sequence (s 3 · 3,3) of the segment condition 1602
s 5 · 1, s 4 · 3) means to connect three adjacent partial model segments, and the partial model segment s 3 · 3 has a model segment identifier s 3 and a position number 3
A pair of model segment-shaped identifier string model segment s 3 in FIG. 7 (b) (arc, line , lin
e) means the third shape line.
【0031】制御部9は線画像近似手段1,対応点照合
手段4,ノード位置関係照合手段6,形状照合手段8の
処理が終了し、セグメント対応リストの集合が出力され
ると、セグメント条件照合手段11を起動する。セグメ
ント条件照合手段11は入力されるそれぞれのセグメン
ト対応リストについて、以下の処理(1)〜処理(7)
を行う。 (1)注目しているモデル図形に対応した未使用のセグ
メント条件の一つをセグメント条件記憶手段10から読
み出す。未使用のセグメント条件がなければ注目したセ
グメント対応リストを出力して終了する。 (2)セグメント条件の部分モデルセグメント識別子列
のi番目の部分モデルセグメント識別子をSi とする。 (3)部分モデルセグメント識別子Si のモデルセグメ
ント識別子mi に対応した画像セグメント識別子列gij
をセグメント対応リストから求める。 (4)画像セグメント識別子列gijのうち、部分モデル
セグメント識別子Si の位置番号に対応した位置にある
画像セグメント識別子gik(kは位置番号)を求め、こ
れに対応した画像セグメントti の形状パラメータを近
似線画像記憶手段2から読み出す。 (5)処理(2)〜処理(4)により全ての部分モデル
セグメント識別子Si に対応した画像セグメントti の
形状パラメータを読み出す。 (6)画像セグメントti を連結して得られる形状を処
理(2)〜処理(5)で得られた形状パラメータ群から
求める。 (7)処理(6)で得られる形状がセグメント条件の条
件形状識別子と一致するならば、処理(1)へ、一致し
ないならば注目したセグメント対応リストとこれに対応
したノード対応リストを除去して終了する。When the processing of the line image approximating means 1, the corresponding point collating means 4, the node positional relation collating means 6, and the shape collating means 8 is completed and the set of the segment correspondence list is output, the control unit 9 checks the segment condition. Activate the means 11. The segment condition matching means 11 performs the following processing (1) to processing (7) for each of the inputted segment correspondence lists.
I do. (1) One of the unused segment conditions corresponding to the model graphic of interest is read from the segment condition storage means 10. If there is no unused segment condition, the focused segment correspondence list is output and the processing ends. (2) The i-th partial model segment identifier of the partial model segment identifier row of segments conditions and S i. (3) partial model segment identifier S i image segment identifier column g ij corresponding to the model segment identifier m i of
From the segment correspondence list. (4) An image segment identifier g ik (k is a position number) at a position corresponding to the position number of the partial model segment identifier S i in the image segment identifier sequence g ij is obtained, and the image segment t i corresponding to this is obtained. The shape parameters are read from the approximate line image storage means 2. (5) The shape parameters of the image segment t i corresponding to all the partial model segment identifiers S i are read by the processes (2) to (4). (6) A shape obtained by connecting the image segments t i is obtained from the shape parameter group obtained in the processes (2) to (5). (7) If the shape obtained in the process (6) matches the condition shape identifier of the segment condition, the process goes to the process (1). If not, the focused segment correspondence list and the corresponding node correspondence list are removed. To end.
【0032】尚、上記の処理(6)で複数の画像セグメ
ントを連結した形状を求めるには線画像近似手段1で使
用される手法と同一の手法、例えば同一出願人による特
願平1−164954号「線画像近似方式」を用いるこ
とができる。In order to obtain a shape in which a plurality of image segments are connected in the above processing (6), the same method as that used in the line image approximation means 1, for example, Japanese Patent Application No. 1-164954 by the same applicant. No. "line image approximation method" can be used.
【0033】図3(a)の入力線画像と図6(a)のモ
デル図形とが与えられると、線画像近似手段1,対応点
照合手段4,ノード位置関係照合手段6および形状照合
手段8の処理によって、式(5)で示される一つのセグ
メント対応リストからなる集合が出力されると、制御部
9はセグメント条件照合手段11を起動する。セグメン
ト条件照合手段11はそのセグメント対応リストをセグ
メント条件記憶手段10に記憶された図19のセグメン
ト条件で検証する。即ち、まず上記の処理(1)でセグ
メント条件の一つ(arc;s3 ・1,s4・1)が読
み出され、処理(2)でその第1の部分モデルセグメン
ト識別子s3 ・1が選択され、処理(3)でそのモデル
セグメント識別子s3 とセグメント対応リストから画像
セグメント識別子列(t4 ,t5 ,t6 )が求められ、
処理(4)で位置番号1に対応した画像セグメント識別
子t4 が求められ、これをもとに画像セグメントの形状
パラメータ(160,160,30,0,−90)が近
似線画像記憶手段2から読み出され、処理(5)で画像
セグメント識別子t7 に対応した画像セグメントの形状
パラメータ(160,160,30,0,90)が求め
られ、処理(6)で2つの形状パラメータ(160,1
60,30,0,−90)と(160,160,30,
0,90)を連結した形状arcとその形状パラメータ
(160,160,30,−90,90)が求められ
る。セグメント条件の条件形状識別子arcと処理
(6)で求められた形状arcが等しいので、再び処理
(1)が繰り返され、他のセグメント条件(line;
s3・3,s5 ・1,s4 ・3)について同様の検証が
行われる。この結果、3つの部分モデルセグメントs3
・3,s5 ・1,s4 ・3に対応した3つの画像セグメ
ントt6 ,t10,t9 を連結した形状が条件形状識別子
lineに等しいと判定される。以上の処理で全てのセ
グメント条件が満足されたので、セグメント条件照合手
段11は注目したセグメント対応リストを出力する。
尚、この例では注目すべきセグメント対応リストが一つ
のみであったのでこれで処理を終了するが、他にセグメ
ント対応リストが存在する場合はそれぞれについて照合
が行われ、セグメント条件を満たさない場合は、セグメ
ント対応リストとそのもとになったノード対応リストが
除去される。Given the input line image of FIG. 3A and the model figure of FIG. 6A, line image approximation means 1, corresponding point collation means 4, node positional relation collation means 6, and shape collation means 8 When the set consisting of one segment correspondence list represented by the equation (5) is output by the processing of (5), the control unit 9 activates the segment condition matching unit 11. The segment condition matching means 11 verifies the segment correspondence list with the segment conditions of FIG. 19 stored in the segment condition storage means 10. That is, first, one of the segment conditions (arc; s 3 .1, s 4 .1) is read in the above process (1), and the first partial model segment identifier s 3 .1 in the process (2). Is selected, and an image segment identifier sequence (t 4 , t 5 , t 6 ) is obtained from the model segment identifier s 3 and the segment correspondence list in the process (3),
Processing (4) of the image segment identifier t 4 when corresponding to position number 1 obtained in which the shape parameters of the image segment on the basis of (160,160,30,0, -90) from the approximate line image storage means 2 read, process (5) the shape parameters of the image segment corresponding to the image segment identifier t 7 (160,160,30,0,90) is determined by two shape parameters in the process (6) (160,
60, 30, 0, -90) and (160, 160, 30,
0, 90) and its shape parameters (160, 160, 30, -90, 90) are obtained. Since the condition shape identifier arc of the segment condition is equal to the shape arc obtained in the process (6), the process (1) is repeated again, and another segment condition (line;
s 3 · 3, s 5 · 1, s 4 · 3) similar verification is made as to. As a result, three partial model segments s 3
It is determined that the shape obtained by connecting the three image segments t 6 , t 10 , and t 9 corresponding to 3, 3, s 5 , 1 and s 4 3 is equal to the condition shape identifier line. Since all the segment conditions are satisfied by the above processing, the segment condition matching means 11 outputs the focused segment correspondence list.
In this example, since there is only one notable segment correspondence list, the process is terminated. However, if there are other segment correspondence lists, the matching is performed for each of them, and if the segment condition is not satisfied. Removes the segment correspondence list and the underlying node correspondence list.
【0034】以上の処理で、図3(a)の入力線画像と
図6(a)のモデル図形とが照合することが求められ、
そのノードの対応関係である式(4)のノード対応リス
トの集合と、セグメントの対応関係である式(5)のセ
グメント対応リストの集合が求められる。In the above processing, it is required that the input line image shown in FIG. 3A and the model figure shown in FIG.
A set of a node correspondence list of Expression (4), which is the correspondence of the nodes, and a set of a segment correspondence list of Expression (5), which is the correspondence of the segments, are obtained.
【0035】[0035]
【発明の効果】第1の発明においては、対応点照合手段
4と形状照合手段8を組み合わせることによって、予め
照合すべき図形領域を厳密に切り出す必要がなく、入力
された線画像全体から照合すべき図形と一致する線画像
を切り出してくることができる。特に、照合すべき図形
が線対称あるいは点対称な図形の場合、対応点照合手段
4から複数のノードの対応関係がノード対応リストとし
て出力されるが、本発明ではノード位置関係照合手段6
がノードの位置関係に関する条件を用いて重複したノー
ドの対応関係を除去することによって、後続の形状照合
手段8での処理量を最小限に抑えており、高速な照合が
実現される。更に、形状照合手段8では照合に近似形状
を用いているので入力線画像の傾きや大きさの変動に強
い照合をすることができる。According to the first aspect of the present invention, by combining the corresponding point collating means 4 and the shape collating means 8, it is not necessary to strictly cut out a graphic region to be collated in advance, and collate from the entire input line image. A line image matching the power figure can be cut out. In particular, when the graphic to be collated is a graphic that is line-symmetric or point-symmetric, the correspondence between a plurality of nodes is output from the corresponding point collation unit 4 as a node correspondence list.
Removes the correspondence of duplicate nodes using the condition on the positional relationship of the nodes, thereby minimizing the processing amount in the subsequent shape matching means 8 and realizing high-speed matching. Further, since the shape collating means 8 uses an approximate shape for collation, it is possible to perform collation resistant to fluctuations in the inclination and size of the input line image.
【0036】第2の発明においては、セグメント条件照
合手段11が、いくつかの連結するセグメントを一つの
セグメントとみなした形状に関する条件を用いて、形状
照合手段8の出力するセグメントの対応関係を検証する
ので、セグメントを個別に照合しただけでは複数のモデ
ルに一致する場合でも、正しいモデルへ照合することが
できる。また、第1の発明の効果も持ち合わせているこ
とは明らかである。In the second invention, the segment condition collating means 11 verifies the correspondence between the segments output from the shape collating means 8 using a condition relating to a shape in which several connected segments are regarded as one segment. Therefore, even if the segments are individually matched, even if the models match a plurality of models, the segments can be matched with the correct model. It is also clear that the present invention has the effect of the first invention.
【図1】第1の発明の機能ブロック図である。FIG. 1 is a functional block diagram of the first invention.
【図2】画像ノードと画像セグメントの形式を表す図で
ある。FIG. 2 is a diagram illustrating a format of an image node and an image segment.
【図3】入力線画像の例を表す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of an input line image.
【図4】画像ノードと画像セグメントの例を表す図であ
る。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of an image node and an image segment.
【図5】モデルノードの形式を表す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a model node format.
【図6】モデル図形とモデル経路の例を表す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a model graphic and a model path.
【図7】モデルノードとモデルセグメントの例を表す図
である。FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a model node and a model segment.
【図8】対応点照合手段の手順を表す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating a procedure of a corresponding point matching unit.
【図9】対応点照合手段の手順を表す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a procedure of a corresponding point matching unit.
【図10】モデルノード位置条件情報の形式を表す図で
ある。FIG. 10 is a diagram illustrating a format of model node position condition information.
【図11】モデルノード位置条件情報の例を表す図であ
る。FIG. 11 is a diagram illustrating an example of model node position condition information.
【図12】ノード位置関係照合手段の手順を表す図であ
る。FIG. 12 is a diagram illustrating a procedure of a node positional relationship matching unit.
【図13】ノード位置関係照合手段の手順を表す図であ
る。FIG. 13 is a diagram illustrating a procedure of a node position relation matching unit.
【図14】モデルセグメントの形式を表す図である。FIG. 14 is a diagram illustrating a format of a model segment.
【図15】形状照合手段の手順を表す図である。FIG. 15 is a diagram illustrating a procedure of a shape matching unit.
【図16】形状照合手段の手順を表す図である。FIG. 16 is a diagram illustrating a procedure of a shape matching unit.
【図17】第2の発明の機能ブロック図である。FIG. 17 is a functional block diagram of the second invention.
【図18】セグメント条件の形式を表す図である。FIG. 18 is a diagram illustrating a format of a segment condition.
【図19】セグメント条件の例を表す図である。FIG. 19 is a diagram illustrating an example of a segment condition.
1 線画像近似手段 2 近似線画像記憶手段 3 モデルグラフ記憶手段 4 対応点照合手段 5 位置関係記憶手段 6 ノード位置関係照合手段 7 モデル形状記憶手段 8 形状照合手段 9 制御部 10 セグメント条件記憶手段 11 セグメント条件照合手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Line image approximation means 2 Approximate line image storage means 3 Model graph storage means 4 Corresponding point collation means 5 Positional relation storage means 6 Node positional relation collation means 7 Model shape storage means 8 Shape collation means 9 Control unit 10 Segment condition storage means 11 Segment condition matching means
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G06T 7/00 G06F 17/50 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) G06T 7/00 G06F 17/50
Claims (2)
よって入力された2次元線画像を予め定められた図形や
シンボルと照合する装置において、 入力された2次元線画像上の分岐点を画像ノードとして
求めると共に画像ノード間の形状を複数の線分または円
弧に近似した画像セグメントを求める線画像近似手段
と、 照合する図形の分岐点を表すモデルノードの接続関係か
ら成るモデルグラフとノードの対応照合の順序を示した
モデル経路を記憶するモデルグラフ記憶手段と、 モデルノードの間を接続する部分形状の列を表すモデル
セグメントを記憶するモデル形状記憶手段と、 線画像近似手段が求めた画像ノードとモデルグラフ記憶
手段が記憶するモデルノードとの対応を分岐数と接続関
係に基づいて照合して可能なノード対応関係を出力する
対応点照合手段と、 複数のモデルノード間の相対的位置関係に関する条件を
記憶する位置関係記憶手段と、 対応点照合手段が求めたノード対応関係のうち前記の相
対的位置関係に矛盾しないノード対応関係のみを出力す
るノード位置関係照合手段と、 ノード位置関係照合手段が出力したノード対応関係から
画像セグメントとモデルセグメントとの対応付けを行
い、両者の形状が一致するセグメント対応関係を出力す
る形状照合手段とを備え、 矛盾しないノード対応関係とセグメント対応関係を求め
ることによってモデル図形と入力図形とを照合する線画
像照合装置。An apparatus for comparing a two-dimensional line image input by a photoelectric conversion device such as an image sensor or a scanner with a predetermined figure or symbol, wherein a branch point on the input two-dimensional line image is determined by an image node. Line image approximation means for obtaining an image segment in which the shape between image nodes is approximated to a plurality of line segments or arcs, and model graph and node correspondence matching comprising a connection relationship of model nodes representing branch points of a figure to be matched Model graph storage means for storing a model path indicating the order of model nodes, model shape storage means for storing a model segment representing a sequence of partial shapes connecting the model nodes, and an image node obtained by the line image approximation means. The correspondence with the model nodes stored in the model graph storage means is collated based on the number of branches and the connection relation, and a possible node correspondence relation is obtained. Matching point matching means, a position relation storing means for storing a condition relating to a relative position relation between the plurality of model nodes, and a node correspondence obtained by the corresponding point matching means which does not contradict the relative position relation. A node positional relationship matching unit that outputs only the node corresponding relationship, and associates the image segment with the model segment based on the node corresponding relationship output by the node positional relationship matching unit, and outputs a segment corresponding relationship in which both shapes match. A line image collating apparatus comprising a shape collating means and collating a model graphic with an input graphic by obtaining a node correspondence and a segment correspondence which are not inconsistent.
結する部分形状の並びに関する条件をセグメント条件と
して記憶するセグメント条件記憶手段と、 形状照合手段が求めた画像セグメントとモデルセグメン
トとのセグメント対応関係のうち、セグメント条件に矛
盾しないセグメント対応関係のみを出力するセグメント
条件照合手段とを付加した請求項1記載の線画像照合装
置。2. A segment condition storage means for storing, as a segment condition, a condition relating to an arrangement of connected partial shapes over different model segments, and a segment correspondence relationship between the image segment and the model segment obtained by the shape matching means. 2. The line image matching apparatus according to claim 1, further comprising: a segment condition matching unit that outputs only a segment correspondence that does not contradict the segment condition.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3180688A JP2988024B2 (en) | 1991-07-22 | 1991-07-22 | Line image collation device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3180688A JP2988024B2 (en) | 1991-07-22 | 1991-07-22 | Line image collation device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0528270A JPH0528270A (en) | 1993-02-05 |
JP2988024B2 true JP2988024B2 (en) | 1999-12-06 |
Family
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Family Applications (1)
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JP3180688A Expired - Lifetime JP2988024B2 (en) | 1991-07-22 | 1991-07-22 | Line image collation device |
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1991
- 1991-07-22 JP JP3180688A patent/JP2988024B2/en not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
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